Spermatozoīdu komētas DNS analīze. Metode komētai līdzīgu objektu attēlu apstrādei un analīzei, kas iegūti ar DNS komētas metodi. Šūnu inkubācija ar testa paraugiem

Vienšūnu gēla elektroforēzes metode jeb DNS komētas metode ir ļoti jutīga un nodrošina augstu iegūto rezultātu ticamību, tajā pašā laikā tā ir salīdzinoši vienkārši un ātri izpildāma, kā arī ir starptautiski standartizēta (OECD Nr. 489). Šī metode ir visdaudzsološākā šādu problēmu risināšanai:

Cilvēka un vides biomonitorings, tas ir, inducētās mutaģenēzes seku identificēšana, cilvēkam nonākot saskarē ar ksenobiotikām (zālēm, pārtikas piedevām, pesticīdiem, smaržām un kosmētiku, sadzīves ķimikālijām, kā arī izplatītākajām ūdens, gaisa un rūpnieciskajām vielām). apdraudējumi, nanomateriāli);

Pētījumi onkoloģijas jomā;

DNS labošanas sistēmu pētījumi;

Metodes pamatā ir dažādas mobilitātes reģistrēšana nemainīgā bojātā DNS un/vai atsevišķu lizētu šūnu DNS fragmentu elektriskajā laukā, kas ir ievietots plānā agarozes gēlā uz standarta stikla priekšmetstikliņa. Tajā pašā laikā šūnas DNS migrē, veidojot elektroforētisku pēdu, kas vizuāli atgādina "komētas asti", kuras parametri ir atkarīgi no DNS bojājuma pakāpes. Pēc elektroforēzes pabeigšanas priekšmetstikliņus nokrāso un analizē, izmantojot fluorescences mikroskopiju.

Attēlu iegūšana un datu apstrāde tiek veikta, izmantojot aparatūras-programmatūras kompleksu, kas ietver īpaši jutīgu kameru, kas apvienota ar mikroskopu, un specializētu programmatūru.

Šajā kompleksā iekļautā universālā viedā programmatūra nodrošina:

Automātiskā DNS komētu attēlu analīze "viens klikšķis", ietver visus pamata mērījumu parametrus, tostarp % DNS komētas asti;

- augsta reproducējamība;

DNS komētu parametru analīze tiek veikta gan "reālā laika" režīmā, gan no saglabātajiem digitālajiem attēliem;

Programma apstrādā datus un parāda tos protokola veidā atbilstoši GLP starptautiskajām prasībām;

Datu analīze un salīdzināšana;

Programma ir pilnībā apstiprināta un atbilst starptautiskajām GLP prasībām. Ir hierarhiska piekļuves un datu aizsardzības sistēma.

Komplektā ietilpst:

1. Luminiscējošs biomedicīnas mikroskops Nikon Eclipse Ni-E.

2. 50W epi-luminiscences apgaismojuma sistēma, filtrs-dichroic spogulis-filtrs komplekti DAPI, FITC, TRITC krāsvielām.

3. Monohroma CCD IEEE1394 FireWire kamera luminiscencei. Basler Scout scA1300-32fm. Pikseļu izmērs — 3,75 µm x 3,75 µm. Izšķirtspēja – 1296 pikseļi x 966 pikseļi. Sensora izmērs 1/3 collas. Matrix - Sony. Datu pārsūtīšana caur ātrgaitas portu - 1394 BUS. Kadru nomaiņas ātrums pie maksimālās izšķirtspējas – 32 kadri/sek. Nodrošina darbu ar objektiem reāllaikā

4. Comet Assay IV - programmatūras pakotne operētājsistēmai Windows ar izklājlapu ģeneratoru programmai Microsoft Excel, darbam ar vienkrāsainu CCD IEEE1394 FireWire videokameru reāllaikā (mērījumi un analīze iespējami gan video straumē, gan fotogrāfijās), instrukcija rokasgrāmata un kompaktdisks, lai instalētu un apstiprinātu programmu.

5. Viena gada licence četriem lietotājiem.

6. Tālmācība caur internetu četriem lietotājiem.

Papildus tiek piedāvāts:

1. Datu operators, lai izmantotu Comet Assay IV datu bāzu XML versijās datu meklēšanai, filtrēšanai un izvilkšanai un auditēšanai, izmantojot drošu Oracle datu bāzi, kas saglabāta MS Excel izklājlapas formātā. Ietver iespēju skatīt automātiski saglabātos attēlus, parakstus, arhivētos datus un automātiskās pārbaudes datus. Turklāt ir iekļauta iespēja eksportēt neparakstītus un digitāli parakstītus datus XML formātā. Ietver tikai Crypto-Key-Prove, lai skatītu digitāli parakstītus datus dažādos formātos.

2. Pārvaldnieka piekļuve GLP sistēmai. Access Manager ir programma, lai kontrolētu un pārvaldītu darbinieku piekļuvi datu bāzēm. Sistēma vienota PI ģenētiskajai toksikoloģijai. Ietver visaptverošu sistēmas auditu. Ārējais audits. Lietotāju kontu administrēšana un lietotāju darbības, kas saistītas ar programmām, piekļuvi, parolēm, pārskatīšanu utt. Izmanto Oracle, lai droši aizsargātu lietotājus un pārbaudītu datus. Pilnīga atbilstība FDA 21 CFR 11. daļas galīgajiem noteikumiem par elektroniskajiem ierakstiem un elektroniskajiem parakstiem.

3. Apvienotās Karalistes apmācība vienam lietotājam, pamatojoties uz uztveres instrumentiem

Daudzu mikroskopisku "caurumu" masīvs uz želejas virsmas, no kuriem katrs satur analizēto šūnu.

Elektriskā lauka ietekmē gēlā ievietotās šūnas sāk kustēties, atstājot aiz sevis pēdu, kas atgādina komētas asti. Spilgtākas un garākas "astes" pieder šūnām ar visaugstāko DNS bojājuma pakāpi.

Mūsu DNS pastāvīgi apdraud radiācija, ultravioletie stari, piesārņotāji mūsu pārtikā un vidē. Visi šie faktori var sabojāt mūsu ģenētisko materiālu, izraisot vēzi un citas slimības.

DNS bojājumu analīze ir ļoti svarīga, lai izprastu šo slimību būtību un atrastu jaunas ārstēšanas metodes, taču pašlaik DNS bojājumu noteikšanas metodes prasa nogurdinošu un laikietilpīgu darbu. Tomēr MIT bioinženieru grupa ir izstrādājusi jaunu veidu, kā ātri noteikt DNS bojājumus dažādos apstākļos, solot padarīt šādu analīzi par izplatītu metodi zāļu skrīningā un vides iedarbības epidemioloģiskajos pētījumos.

Piedāvātā tehnika ir balstīta uz 30 gadus vecu testu, kas pazīstams kā Comet tests. Šis tests ir nosaukts, jo tamponam ir komētai līdzīga forma, ko veido bojāta DNS. Bet atšķirībā no tradicionālās metodes, jaunā tehnoloģija var analizēt daudz lielāku šūnu skaitu un darīt to daudz ātrāk.

Šī tehnoloģija varētu piedāvāt epidemiologiem jaunu veidu, kā atklāt vides apdraudējumu ilgi pirms tie izraisa vēzi, ārstiem veidus, kā uzlabot vēža ārstēšanu, un farmācijas nozares pētniekiem veidus, kā atklāt jaunas zāles un identificēt bīstamas zāles.

"Mūsu tehnoloģijas vissvarīgākā iezīme ir tā, ka to var izmantot genotoksisku (mutantu izraisošo) vielu noteikšanai vidē, izmantojot visvienkāršāko pētniecības aprīkojumu," saka Bevins Engelvards, bioinženierijas docents un viens no pētījuma līdzautoriem. darbs.

Raksts konkursam "bio/mol/text": Vai jūs zināt, ka komētas pēta ne tikai astronomi, bet arī molekulārie biologi? Viņu darbs ar telpu ir saistīts tikai netieši. Viņi skatās uz komētas caur mikroskopu. Kalpo kā zvaigžņotas debesis gēla slaids- mikroskopiski stikla priekšmetstikliņi, kas pārklāti ar agarozi ar pētāmajām šūnām. Tas bija iespējams, 1984. gadā atklājot DNS analīzes metodi, ko sauc par DNS komētas metodi.

Par popularitāti skaitļos

2. attēls. DNS bojājumu piemēri, kas rodas dažāda rakstura faktoru darbības rezultātā

Kā redzat, "laupītāji" var izdarīt milzīgu klāstu "noziegumu" un nodarīt būtisku kaitējumu DNS integritātei. Taču šūnā DNS drošību sargā remontsistēmas, “dziednieki”, kas molekulas bojājumus koriģē ar speciālu “narkotiku” – enzīmu – palīdzību, kas spēj “lāpīt genotoksisko vielu radītās brūces”. Ir daudz remonta fermentu. Šobrīd ir zināms, ka izgriešanas remonts DNS bojājums, t.i. operācijās, kad vietu vispirms izgriež un pēc tam atkal saliek, piedalās 13 fermenti!

Tomēr ne viss ir tik gludi, kā šķiet no pirmā acu uzmetiena. Darbības "reparācijas nodaļā" ne vienmēr beidzas veiksmīgi, t.i. sākotnējās DNS molekulas atjaunošana. Reģenerācijas sistēmu darba rezultāts var būt jauns bojājums. Iemesls tam ir ļoti blīvs DNS virkņu iesaiņojums kodolā.

Bet kā ir ar zinātniekiem? Viņi darbojas kā "menti", kuriem nepieciešams identificēt "nozieguma sastāvdaļas", t.i. atrast "noziedznieku" un viņa "līdzzinātājus" (noteikt genotoksiskos līdzekļus, to devas un koncentrāciju) un noteikt "nozieguma" smagumu (noteikt DNS bojājuma pakāpi). Tieši šādās situācijās palīdz DNS komētas metode.

Sākotnēji no Zviedrijas

Mēģinājumi pētīt šūnas kodolstruktūras un kvantitatīvi noteikt DNS virknes bojājumus atsevišķās organismu šūnās tika veikti jau pagājušā gadsimta astoņdesmitajos gados. XX gadsimtā tādi zinātnieki kā Kuks un Brazels, Ridbergs un Johansons. Tomēr tikai 1984. gadā zviedru pētnieki Ostlings un Johansons izstrādāja jaunu metodi DNS bojājumu noteikšanai. Tieši viņi pamanīja, ka DNS fragmentu attēli, kas migrē elektriskajā laukā, atgādina astronomiskas komētas. Bija līdzība. Zviedrijas zinātnieku iegūtajām "komētām" bija galvenās kosmosa "brāļu" īpašības: tām bija "galva" un "aste". No šejienes radies tik romantisks nosaukums – DNS komētas metode.

Metodei ir vairāki citi nosaukumi - atsevišķu (izolētu) šūnu gēla elektroforēze Un elektroforēze mikrogēlā . Vārds nepareizi atspoguļo analīzes būtību. Elektroforēzi veic nevis atsevišķās šūnās, bet agarozes gēlā, kur no šīm pašām šūnām izolēta DNS pārvietojas no viena pola uz otru. Otrais ir pareizs, jo elektroforēzi veic agarozes gēlā, kas uzklāts uz priekšmetstikliņiem. Taču šis termins nepiekrita. Šie nosaukumi nav īpaši populāri un tiek izmantoti reti, atšķirībā no "DNS komētas metodes".

Burtot, lai iegūtu "komētas"

3. attēls. "Komētas" uzbūve.

Laboratorijas "komētas" ir interesanti objekti. To izskats ir tieši atkarīgs no ietekmes faktoriem, to stipruma un analīzes apstākļiem. Informācija par "komētām" nav noslēpums, tumsā tīts, tāpēc par to sastāvu, uzbūvi un veidošanos zināms gandrīz viss.

1984. gada publikācijā zviedri Ostlings un Johansons DNS, kas migrēja, nodēvēja par "asti", bet DNS, kas palika dobumā, par "centru". Tagad praktiski nekas nav mainījies: “komētu” nosacīti atšķir ar “galvu” un “asti” (3. att.).

Ir skaidri jāsaprot, ka "komēta" veidojas nevis no dzīva organisma šūnas, bet gan no tās DNS. iestrādāta agarozes slānī šūnu suspensija veido dobumus, kas procesā līze aizņem šo šūnu DNS. Visas turpmākās manipulācijas DNS komētas metodē tiek veiktas ar DNS.

"Komētas" veidojas DNS migrācijas (kustības) procesā elektriskā laukā (kad ir strāva un spriegums). Kas notiek laikā līze Un elektroforēze? Mazākās biomolekulas, kas veido šūnu, difūzijas laikā "izplūst" līzes šķīdumā, atšķirībā no DNS, kas tās ārkārtīgi lielā izmēra dēļ nevar kustēties. Kad priekšmetstikliņus ar DNS pakļauj elektroforēzei, neskarta DNS veido “komētas galvu”, un bojātās molekulu daļas sāk “skriet” uz pozitīvi lādētu strāvas avotu – anodu (jo DNS ir negatīvi lādēta), veidojot “asti”. ”. Lai redzētu iegūtās "komētas", tās iekrāso ar fluorescējošām krāsvielām (etīdija bromīdu, akridīna oranžu u.c.), un pēc tam vizualizē, izmantojot fluorescējošu mikroskopu lielā palielinājumā (4. att.).

Ostlings un Johansons raksta sekojošo: “Kad šūna ir iestrādāta želejā, tā veido tajā ieplaku. Pēc šūnu līzes tās DNS aizņem šo depresiju. Lielākā daļa citu biomolekulu viegli izkliedējas caur agarozes želeju. Tādējādi gandrīz visi no šūnas atstātā dobuma nonāk lizēšanas šķīdumā. Vienīgais izņēmums ir DNS, kas savas lielās molekulmasas dēļ paliek želejā. - Ed.

4. attēls. DNS komētas metodes soļu secība(sākot pulksteņrādītāja virzienā no augšas). * - solis ir nepieciešams tikai metodes sārmainajā versijā (pH > 13,0), lai neitralizētu sārmu ar NaOH.

Jo spēcīgāks ir DNS bojājums (un bojājuma pakāpe ir atkarīga no mutagēna devas), jo izteiktāka ir “komētas aste”. Kā jau sapratāt, gara "aste" nav īpaši laba.

Universāls karavīrs

DNS komētas metode ir plaša diapazona rīks. Ar tās palīdzību zinātnieki “atrisina noziegumus”, kas saistīti ar cilvēku veselības un vides drošības mēģinājumu (protams, tas viss, pētot bojāto DNS). Metode ieguvusi tādu popularitāti, pateicoties tās pievilcīgajām īpašībām – vienkāršībai, ātrumam, ekonomiskumam, kā arī pietiekami augstai jutībai, kas ļauj konstatēt DNS bojājumus, ko izraisa pat zemas intensitātes faktori (piemēram, mazas starojuma devas). Starp daudzajām DNS bojājumu novērtēšanas metodēm DNS komētas metode ir viena no vispiemērotākajām šajā jomā. Papildus iepriekšminētajām priekšrocībām tas pārspēj, piemēram, labi zināmo citoģenētiskās metodes (ana-telofāzisks, metafāžu analīzes, mikrokodolu tests), un citu labu iemeslu dēļ.

DNS komētas metode ļauj strādāt ar jebkurām DNS saturošām šūnām, atšķirībā no mikrokodolu testa, kurā visbiežāk tiek izmantotas asins vai kaulu smadzeņu šūnas. Ja ana-telofāzes un metafāzes metodes ir ierobežotas noteikto sarakstā hromosomu aberācijas, tad DNS komētas metode nodrošina plašu tās modifikāciju klāstu, pateicoties kurām pētnieks var noteikt dažādus DNS bojājumus: vienreizējus, dubultus bojājumus, sārmaini labilās vietas, apoptoze un citi. Tieši šīs iespējas padara viņu par "universālo karavīru" un paver ceļu šai metodei dažādās zinātniskās pētniecības jomās:

• vides monitorings- vides stāvokļa novērtējums pēc pētāmajā teritorijā dzīvojošo organismu DNS bojājuma pakāpes (parasti tiek salīdzināti piesārņoto un kontroles teritoriju indivīdu DNS bojājumu līmeņi);
• bioloģiskā uzraudzība- uztura un citu ārējās vides faktoru ietekmes uz organismu izpēte DNS bojājuma pakāpes, bojājumu uzkrāšanās un labošanas ziņā;
• genotoksiskie pētījumi farmakoloģiskie preparāti, jaunas un esošās ķīmiskās vielas (sadzīves ķīmija, pesticīdi u.c.);
• klīniskie pētījumi vērsta uz pirmsdzemdību diagnostiku intrauterīnās attīstības stadijā, identificējot noslieci uz slimībām;
• efektivitātes zīme vēža terapija un tās kontrole.

Izmaiņas tiek apgūtas, salīdzinot

Vides stāvokļa novērošana, t.s. vides monitorings, palīdz pētniekiem identificēt izmaiņas vidē un laikus izsaukt trauksmi (īpaši ārkārtas situācijās, piemēram, Černobiļas atomelektrostacijā 1986. gadā vai Fukušimas Daiiči atomelektrostacijā 2011. gadā). Kad vide ir piesārņota, noder DNS-komētas metode kombinācijā ar indikatororganismiem. Dažādiem biotopiem raksturīgo un pret vides stāvokļa izmaiņām visjutīgāko organismu saraksti ir diezgan plaši un ietver sugas sākot no baktērijām Escherichia coli un ģints aļģes Hlamidomonas un beidzot ar augstākiem augiem ( Lemna minor, Pinus sylvestris), zīdītāji ( Microtus oeconomus) un, protams, cilvēks (5. att.). DNS komētas metodē parasti tiek iesaistīti nevis veseli organismi, bet gan to “sastāvdaļas” - šūnas, kas ir īpaši jutīgas pret vides faktoru izmaiņām, vai audi, no kuriem šīs šūnas var iegūt. Asins šūnas parasti tiek ņemtas no dzīvniekiem: eritrocīti Un limfocīti, hemocīti(eritrocītu analogi bezmugurkaulniekiem), celomocīti(šūnas, kas veic imūno funkciju sliekām); augos - meristēmas šūnas, intensīvi daloties audi.

Piezīme: DNS bojājumu analīzē var izmantot arī veselus indivīdus, ja tos attēlo viena šūna, kā, piemēram, Chlorella vulgaris.

5. attēls. Indikatora organismu piemēri, ko izmanto, lai novērtētu vides stāvokli, izmantojot DNS komētas metodi.

vietnes scuola-cucina.com, photosflowery.ru, 4pics.ru, kharkov-fish.ru.gg, 10-themes.com, worldartsme.com, sms.si.edu, wulovef.com, qygjxz.com, hdimagegallery.net , nhm.ac.uk, picstopin.com,functionecology.org, akva-world.ru, moskvapark.naidich.ru, botany.natur.cuni.cz, rusrep.ru, animalsfoto.com, go-that.appspot.com hdimagelib.com

Kā šajā gadījumā darbojas DNS komētas metode? Zinātnieki salīdzina pētāmajās (piesārņotajās) un kontroles (nepiesārņotajās) teritorijās dzīvojošo indikatororganismu DNS bojājuma pakāpi: pakļauti piesārņotai augsnei, ūdenim u.c., un to pašu, bet dzīvo normālos kontroles apstākļos, t.i. kad pētāmā faktora ietekmes nav vai tā ir nenozīmīga. DNS bojājuma pakāpes novērtējums tiek veikts arī laboratorijās, stingri kontrolētos apstākļos, kad ir organismu paraugs, kas pakļauts pētītajam faktoram vai faktoru grupai (radiācija, metāli, pesticīdi), un obligāti kontroles grupa ( nejūtot šo efektu).

Piemērs: 2011. gada 11. martā Japānas spēcīgākās zemestrīces un tai sekojošā cunami rezultātā Fukušimas Daiiči atomelektrostacijā notika nopietna radiācijas avārija. 2014. gadā Japānas zinātnieki veica pētījumu. Viņi kā kontroli izvēlējās divas avārijas skartās vietas, vienu ar augstu radiācijas līmeni (2,85 µSv/h) un otru ar zemu (0,28 µSv/h). Ģimenes sliekās Megascolecidae no šīm vietām tika analizēta DNS bojājuma pakāpe. Izrādījās, ka šis rādītājs ir ievērojami augstāks personām, kuras pakļautas augsta līmeņa starojumam, nekā indivīdiem apgabalā ar zemu iedarbības līmeni.

Scenāriji var atšķirties. DNS bojājuma pakāpe šūnās var palielināties, samazināties vai palikt nemainīga. Paaugstināta DNS bojājuma pakāpe organismos no piesārņotas vietas var liecināt par iekšējām izmaiņām šūnu darbībā, kas izraisa daudzus DNS "sadalījumus".

Piemēri: Daži metāli, nonākot organismā, inducē reaktīvās skābekļa sugas (ROS), izraisot DNS bojājumus; jonizējošais starojums veicina brīvo radikāļu veidošanos, kas arī ir DNS "pārkāpēji". Ultravioleto staru iedarbība var izraisīt veidošanos dimēri DNS, pārtraucot tā divu ķēžu saiti un tādējādi mainot molekulas konformāciju.

Samazināts DNS bojājums vai atšķirības neesamība liecina, ka organismi ir tikuši galā ar "apspiestību" genotoksiskie līdzekļi un pielāgota dzīvei šajos nelabvēlīgajos apstākļos. Šo adaptāciju sauc par adaptāciju. Bet tas ir pavisam cits stāsts.

Iedzimtība ir briesmīgs spēks

Vai esat dzirdējuši par tādām slimībām kā hromosomu lūzuma sindroms (Nijmegen bojājumu sindroms), pigmenta kseroderma un trihotiodistrofija? Tie parādās tikai tad, ja abi vecāki ir bojātā gēna nesēji (6. att.).

Literatūrā ir dati par DNS komētas metodes izmantošanas iespējām šo iedzimto slimību diagnostikā, kas ir īpaši svarīga pirmsdzemdību stadijā, t.i. grūtniecības laikā.

Nijmegen traumas sindroms (Nijmegen lūzuma sindroms, NBS) ir slimība, kas saistīta ar pastāvīgiem DNS integritātes pārkāpumiem. Problēma ir tā, ka gēns NBS1 notiek mutācija, kas "izslēdzas" nibrīns- proteīns, kas kontrolē radiācijas izraisītu pāru DNS pārtraukumu atjaunošanos. Tāpēc cilvēki, kas cieš no šī sindroma, ir ārkārtīgi jutīgi pret radioaktīvo vielu. Bozena Novotna no Prāgas Eksperimentālās medicīnas institūta savā pētījumā apgalvo, ka DNS komētas metode lieliski palīdz identificēt heterozigotus gēna nesējus. NBS1 ar neparasti augstu DNS virkņu bojājumu līmeni limfocītu "komētās".

Ne mazāk bīstami ir xeroderma pigmentosum Un trichotiodistrofija. Tās ir nopietnas cilvēku slimības, kas ir iedzimtas. Pirmajā gadījumā, īslaicīgi atrodoties saulē bērniem uz atklātām ādas vietām (rokas, kakls, seja), vispirms parādās sarkani plankumi, kas pēc tam pārvēršas par izteiktu pigmentāciju līdz pat audzēju veidošanās brīdim. Otrā slimība izpaužas trauslos matos un nagos, garīgā atpalicībā un galvaskausa struktūras anomālijās.

Šīs slimības vieno pārkāpums nukleotīdu izgriešanas remonta darbā. Pamatojoties uz nukleotīdu ekscīzijas labošanas panākumiem augļa šūnās, izmantojot DNS komētas metodi, var noteikt, vai bērns cietīs no šīm slimībām. Šādas diagnozes gadījumi ir aprakstīti literatūrā.

Pētnieki saskārās ar uzdevumu pirms dzimšanas noskaidrot, vai bērni neskars kserodermas pigmentosa un trichotiodistrofijas. Eksperimenti tika veikti ģimenēs, kurās vecāki ir xeroderma pigmentosum gēnu nesēji ( X ģimene) un trihotiodistrofija ( Y ģimene) un viņiem jau ir bērni ar šīm slimībām.

X ģimene: grūtniecība 15 nedēļas, māte ir xeroderma pigmentosa gēna nēsātāja, ir 3 gadus vecs bērns ar šo slimību.

Ģimene Y: grūtniecība 10 nedēļas, tēvs un māte - trihotiodistrofijas gēna nēsātāji, divi bērni ar trihotiodistrofiju miruši 22 mēnešu un 6 gadu vecumā, vēl viens - spontāna aborta (spontāna aborta) rezultātā.

Visas šūnas 45 minūtes tika pakļautas ultravioletā starojuma iedarbībai.

X ģimenes pētījums: DNS bojājuma līmenis augļa šūnās, kas noteikts ar DNS komētas metodi, bija tuvs DNS bojājuma līmenim nesējmātes fibroblastos, t.i. atbilda virknes bojājuma līmenim normālos DNS izgriešanas remonta apstākļos. Secinājums - auglis ir vesels. Šis secinājums apstiprinājās pēc normāla bērna piedzimšanas.

Ģimenes Y pētījums: augļa šūnās, salīdzinot ar tēva un mātes fibroblastiem, tika atklāts ekscīzijas remonta darba defekts, ko apstiprināja arī cita metode, kas nav balstīta uz labošanas pētījumu. Atklājas, ka auglis ir slims. Pēc sarunas ar ģimeni tika nolemts veikt abortu.

Rūpniecība ir cilvēku veselības ienaidnieks

Ikdienā tiek apdraudēta to cilvēku veselība, kuri strādā rūpnieciskajās iekārtās vai dzīvo videi nedraudzīgos rajonos. Briesmas slēpjas ne tikai ikdienas ciešā ķermeņa saskarē ar genotoksiskām vielām (jonizējošais starojums, smagajiem metāliem un citām ķīmiskām vielām), bet arī ārkārtas situāciju iespējamība (skatīt piemērus iepriekš), kuru sekas organismiem var būt katastrofālas. Ķermeņa stāvokļa izmaiņas var būt ļoti dažādas, sākot no vieglām slimībām, piemēram, galvassāpēm, līdz vēzim.

DNS komētas metodi var izmantot kā daudzsološu instrumentu sākotnējais novērtējums to cilvēku genoma stāvoklis, kuri strādā vai dzīvo videi nelabvēlīgos apstākļos. Tas nozīmē, ka DNS komētas varēs izmantot ne tikai šajās pētniecības jomās, bet arī citās jomās nākotnē, paplašināt metodes izmantošanas iespējas klīniskajos pētījumos, medicīnā un daudz ko citu.

Piemēri: Polijā negadījums akumulatoru rūpnīcā darbiniekus pakļāva augstam svina un kadmija līmenim, kā rezultātā nedaudz, bet ievērojami palielinājās DNS bojājumi, salīdzinot ar cilvēku grupu, kas šādu stresu nebija piedzīvojusi. Gāzes metināšanas aerosolu, kas satur smagos metālus - mangānu, hromu, niķeli, kadmiju, kobaltu, svinu, molibdēnu, dzelzi - genotoksiskā ietekme uz leikocītu DNS atklājās cilvēkiem, kuru darbs ar metināšanu saistīts jau ilgu laiku.

Ir dažas grūtības

Lai pareizi izmantotu DNS komētas metodi, jums ir "jāzina no redzesloka" ne tikai tās iespējas un priekšrocības salīdzinājumā ar citām metodēm, bet, protams, arī trūkumi, ierobežojumi un grūtības, uz kurām jums jāpievērš uzmanība. Metode prasa optimizācija līze, elektroforēze un citi apstākļi atkarībā no zinātnieka izmantoto šūnu veida un pētījuma mērķiem.

Paskaidrojums: Augu un dzīvnieku šūnām ir nepieciešami dažādi DNS izdalīšanās apstākļi, t.i. līze. Celulozes šūnu sienas klātbūtnes dēļ augu šūnām ir nepieciešams ilgāks laiks, lai lizētu nekā dzīvnieku šūnas.

No pirmās grūtības izriet otrā neērtība: metodes pielāgošana analīzes problēmām var būt ļoti sarežģīta. darbietilpīgs process(lai gan pati tehnika ir vienkārša un saprotama), it īpaši, ja neviens nav strādājis ar jūsu pētījuma objektu, izmantojot DNS komētas metodi. Gadās, ka metodikas “noregulēšana” šajā gadījumā prasa daudz laika.

Dažkārt tādas ir grūtības interpretācijā rezultātus, kas iegūti pēc DNS bojājuma pakāpes, jo bojājuma pakāpi ne vienmēr var korelēt ar ietekmējošā faktora devu.

Paskaidrojums:Šāda problēma var būt saistīta ar nepietiekamu metodes optimizāciju, kad daži bojājumu veidi tiek sajaukti ar citiem un tādējādi tiek izkropļoti rezultāti. Reparācijas sistēmas, kas izlabo kādu daļu no radītajiem pārkāpumiem, var arī “izjaukt” faktisko DNS bojājuma pakāpi.

Viena no lielākajām grūtībām var būt rezultātu salīdzinājums ko ar DNS komētas metodi ieguvuši dažādi zinātnieki dažādās laboratorijās un pētniecības institūtos. DNS bojājumu novērtēšanai tiek izmantotas metodes ar modifikācijām un pavisam citiem rādītājiem (piemēram, DNS procentuālais daudzums “komētas astē” vai “astes garums”).

Paskaidrojums:"Komētas astes" garums ir attālums, kādā DNS migrēja no astes "galvas". DNS procentuālais daudzums komētas astē ir DNS daudzums, kas migrēja astē, izteikts procentos. Pilns DNS bojājumu punktu saraksts ir atrodams vietnē www.cometassayindia.org.

Tiek pieliktas pūles, lai standartizētu DNS komētas metodes izmantošanu, kas palīdzēs zinātniekiem salīdzināt rezultātus. Piemēram, genotoksiskajos pētījumos ir izstrādāti protokoli un vadlīnijas.

Paskaidrojums: Rospotrebnadzor Federālā higiēnas un epidemioloģijas centra vadlīnijas skaidri definē testa objektus (cilvēka šūnas) un sīki apraksta visus analīzes posmus. Saskaņā ar šiem ieteikumiem, izmantojot DNS komētas metodi, sadzīves ķimikālijām un izstrādājumiem, kas izgatavoti no polimērmateriāliem, var veikt genotoksicitātes pārbaudi.

Secinājums

"Tas, kurš ir bruņots, ir aizsargāts" - tāds ir devīze darbam ar DNS komētas metodi. Zinot šīs DNS bojājumu novērtēšanas metodes priekšrocības un grūtības, jūs varat prasmīgi manipulēt ar darba plūsmu, izvairīties no "slazdiem" un iegūt pareizus rezultātus.

DNS komētas metodei ir “burvju nūjiņas” loma, novērtējot ķermeņa vispārējo stāvokli, kā likums, nelabvēlīgu vides faktoru iedarbības sākumposmā. Sākotnējā stadijā tieši DNS bojājumi ir ātrākā un līdz ar to arī vienīgā izmērāmā organisma reakcija uz nelabvēlīgu ietekmi ilgi pirms izmaiņu parādīšanās fizioloģiskā līmenī.

Tagad jūs zināt, kā biologi iegūst "komētas" laboratorijās un kāpēc viņiem tās ir tik ļoti vajadzīgas.

Literatūra

1. Liao W., McNutt M.A., Zhu W.-G. (2009). Komētas tests: jutīga metode DNS bojājumu noteikšanai atsevišķās šūnās. metodes. 48 , 46–53;
2. Inge-Vechtomov S.G. Ģenētika ar atlases pamatiem: mācību grāmata augstskolu studentiem (3.izdevums, pārstrādāts un papildināts). Sanktpēterburga: N-L, 2015. - 720 lpp.;
3. Piperakis S.M. (2009). Komētas pārbaude: īsa vēsture. Šūnu biol. Toksikols. 25 , 1–3;
4. Jarmoņenko S.P. Cilvēka un dzīvnieku radiobioloģija. M.: Augstāk. skola, 2004. - 549 lpp.;
5. Pavārs P.R. un Brazell I.A. (1976). Superspirālu DNS saturošu kodolstruktūru raksturojums. J. Cell Sci. 22 , 303–324;
6. Rydberg B. un Johanson K.J. Viena virknes pārtraukumu novērtējums atsevišķās zīdītāju šūnās. In: DNS labošanas mehānismi / red. autors: Hanawalt P.C, Friedberg E.C, Fox C.F. NY: Academic, 1978. 465.–468. lpp.;
7. Ostlings O. un Johansons K.J. (1984). Radiācijas izraisītu DNS bojājumu mikroelektroforētiskais pētījums atsevišķās zīdītāju šūnās. Biochem. Biophys. Res. commun. 123 , 291–298;
8. Cotelle S. un Ferard J.F. (1999). Komētas tests ģenētiskajā ekotoksikoloģijā: pārskats. Vide. Mol. Mutagēns. 34 , 246–255;
9. Tice R.R., Agurell E., Anderson D., Burlinson B., Hartmann A., Kobayashi H. u.c. (2000). Vienas šūnas gēla/komētas tests: vadlīnijas in vitro un in vivoģenētiskās toksikoloģijas pārbaude. Vide. Mol. Mutagēns. 35 , 206–221;
10. Filippovs E.V. (2014). "DNS komētas" metodes izmantošana augu, dzīvnieku un cilvēku organismu šūnu DNS bojājuma pakāpes noteikšanai un novērtēšanai, ko izraisa vides faktori (pārskats) . Zinātne un izglītība. 2 , 72–78;
11. Kolinss A.R. (2004). Komētas pārbaude DNS bojājumiem un labošanai: principi, pielietojumi un ierobežojumi. Mol. Biotehnoloģija. 26 , 249–261;
12. Fujita Y., Yoshihara Y., Sato I., Sato S. (2014). Vides radioaktivitāte bojā Japānas Fukušimas prefektūras slieku DNS. Eiro. Dž. Vills. Res. 60 , 145–148;
13. Barillet S., Buet A., Adam C., Devaux A. (2005). Vai urāna iedarbība teleosteānā izraisa genotoksicitāti? Danio Rerio? Pirmie eksperimenta rezultāti. Radioaizsardzība. 40 , 175–181;
14. Kagan M.Yu., Shulakova N.S., Tumirova R.A., Zlodeeva E.A., Reznik N.V. (2012). Nijmegen sindroms (klīniskais novērojums). Pediatriskā farmakoloģija. 3 , 102–105;
15. Alapetite C., Benoit A., Moustacchi E., Sarasin A. (1997). Komētas tests kā labošanas tests Xeroderma pigmentosum un trichotiodistrofijas pirmsdzemdību diagnostikai. J. Invest. Dermatol. 108 , 154–159;
16. Palus J., Rydzynski K., Dziubaltowska E., Wyszynska K., Natarajan A.T., Nilsson R. (2003). Svina un kadmija arodekspozīcijas genotoksiskā ietekme. Mutat. Res. 540 , 19–28;
17. Tomilins N.V., Petrovs A.N., Filko O.A., Hrabrova A.V., Solovjeva N.E., Ivanova T.M. un citi (2015). Kodola DNS bojājuma pakāpes novērtējums perifērajās asins šūnās cilvēkiem, kas profesionāli saistīti ar smago metālu darbību. Veselības organizācija. 16 , 383–392;
18. Genotoksisko īpašību novērtējums ar DNS komētas metodi in vitro: Vadlīnijas. M.: Rospotrebnadzoras Federālais higiēnas un epidemioloģijas centrs, 2010.- 16 lpp.

DNS fragmentācijas parametri tika pētīti ar DNS komētu metodi sārmainā modifikācijā dažādu starojuma faktora iedarbības līmeņu apstākļos sadzīves apstākļos. Tika ņemta vērā radona tilpuma aktivitāte (VA), gamma starojuma apkārtējās ekvivalentās devas jauda (AEDR) un beta starojuma plūsmas blīvums. Vidējā radona RA vērtība iekštelpu gaisā bija 89,4 Bq/m3, gamma fona ADER vērtība bija 0,12 µSv/h, beta starojuma plūsmas blīvums bija 0,6 s-1. Vidējais DNS fragmentācijas līmenis bija 3,48%. DNS fragmentācijas līmenis 3 parametros (DNS īpatsvars komētas astē, komētas astes garums, komētas astes moments) tika paaugstināts vīriešiem, taču šī tendence nesasniedza statistisku nozīmīgumu. DNS komētu parametri būtiski neatšķīrās atkarībā no radona līmeņa izmaiņām. Tika konstatēta pozitīva korelācija starp DNS komētu veiktspēju un gamma starojuma jaudas palielināšanos. Tajā pašā laikā visās pārbaudītajās telpās gamma starojuma ADER bija pieļaujamās robežās.

jonizējošā radiācija

DNS komētas

DNS komētu sārmainā modifikācija

zemas devas starojuma ietekme

1. Robertsons A., Allens J., Laney R., Curnow A. Radona iedarbības šūnu un molekulārā kancerogēnā ietekme: pārskats // Int. J. Mol. Sc., 2013, sēj. 14, Nr. 7, lpp. 14024-14063.

2. Družinins V.G., Siņickis M.J., Larionovs A.V. un citi. Hromosomu aberāciju līmeņa novērtēšana perifēro asiņu limfocītos ilgstoši dzīvojošiem bērniem radona un tā sabrukšanas produktu lielas iedarbības apstākļos // Mutagenesis, 2015, vol. 30, lpp. 677–683.

3. Singh N.P., McCoy M.T., Tice R.R., Schneider E.L. Vienkāršs paņēmiens zema DNS bojājumu līmeņa noteikšanai atsevišķās šūnās // Exp. Cell Res., 1988, sēj. 175, lpp. 184–191.

4. Azqueta A., Gutzkow K.B., Brunborg G., Collins A.R. Ceļā uz uzticamāku komētas testu: agarozes koncentrācijas optimizēšana, attīšanas laiks un elektroforēzes apstākļi // Mutat. Res., 2011, sēj. 724, Nr. 1–2, lpp. 41-45.

5. Konca K., Lankoff A., Banasik A. et al. Vairāku platformu publiskā domēna datora attēlu analīzes programma komētas noteikšanai // Mutation Research, 2003, sēj. 534. lpp. 15-20.

6Glantz S.A. Biostatistikas primer / S.A. Glantz. – McGraw-Hill Medical, 7 izdevums, 2011. – 320 lpp.

7. Georgakila A.G., O’Nīls P., Stjuarts R.D. Klasterizētu DNS bojājumu indukcija un labošana: ko mēs zinām līdz šim? // Radiācija. Res., 2013, sēj. 180. lpp. 100–109.

8. Kaur S., Sangeeta, Galhna K.K., Gautam N. Radiācijas izraisītu DNS bojājumu novērtējums cilvēka perifēro asiņu limfocītos, izmantojot COMET testu // Int. J. Life Sci. Scientifi. Res., 2017, sēj. 3, nē. 4, lpp. 1208-1214.

9. Miklos M., Gajski G., Garaj-Vrhovac V. Standarta un modificētās komētas testa izmantošana DNS bojājumu novērtēšanā cilvēka limfocītos pēc jonizējošā starojuma iedarbības // Radioloģija un onkoloģija, 2009, sēj. 43, Nr. 2, lpp. 97-107.

10. Batar B., Guven M., Baris S. et al. DNS remonta gēnu XPD un XRCC1 polimorfismi un bērnu akūtas limfoblastiskas leikēmijas risks // Leuk. Res., 2009, sēj. 33.lpp. 759–763.

11. Jiang J., Zhang X., Yang H., Wang W. Polimorfismi DNS labošanas gēniem: ADPRT, XRCC1 un XPD un vēža risks ģenētiskajā epidemioloģijā // Meth. Mol. Biol., 2009, sēj. 471.lpp. 305–333.

12. Larionovs A.V., Sinitsky M.Yu., Druzhinin V.G. un citi. DNS ekscīzijas remonta un dubulto virkņu pārtraukumu labošanas gēnu polimorfismi un hromosomu aberācijas līmenis bērniem ar ilgstošu radona iedarbību // Int. J. Radiāts. Biol., 2016, sēj. 92, Nr. 8, lpp. 466-474.

13. Wojewodzka M., Kruszewski M., Iwanenko T. et al. Smēķēšanas ieraduma negatīvās ietekmes trūkums uz DNS virknes pārrāvumu un bāzes bojājumiem, kā atklājās sārmainās komētas testā // Mutat. Res., 1999, sēj. 440, lpp. 19.–25.

14. Geric M., Gajski G., Orescanin V., Garaj-Vrhovac V. Sezonālās variācijas kā komētas testa parametru prognozēšanas faktori: retrospektīvs pētījums // Mutagenesis, 2017, doi:10.1093/mutage/gex023.

Radona ietekme ir labi pētīta augstas koncentrācijas diapazonā. Noteiktie higiēnas standarti paredz līdzsvara līdzsvara tilpuma aktivitātes (EEVA) līmeni 200 Bq/m3 kā pieļaujamās radona tilpuma aktivitātes robežu dzīvojamo telpu gaisā. Tajā pašā laikā vairākās valstīs pieļaujamais līmenis ir palielināts līdz 400 Bq/m3, kas, pirmkārt, skaidrojams ar teritorijas ģeoloģiskajām īpatnībām. No otras puses, pastāv viedoklis par nepieciešamību samazināt pieļaujamo līmeni līdz 2 pCu/l, kas atbilst 74 Bq/m3. Mūsdienu PVO paradigmas un starojuma ietekmes lineāra bezsliekšņa pieauguma principa ietvaros pat neliela starojuma iedarbība palielina stohastisko efektu (galvenokārt vēža) risku.

Acīmredzot neliela starojuma ietekme, kas ietekmē lielas cilvēku grupas, var izraisīt sociāli nozīmīgu vēža sastopamības pieaugumu. Rezultātā šķiet ārkārtīgi svarīgi uzkrāt informāciju par dažāda veida jonizējošā starojuma ietekmi nelielās devās, kam vienā vai otrā pakāpē ir pakļauti visi planētas iedzīvotāji. Radona EEVA palielināšanās virs 200 Bq/m3 ir atzīta par nevēlamu lielākajai daļai pieņemto standartu radiācijas higiēnas jomā. Tajā pašā laikā tikai 5-10% dzīvojamo telpu var attiecināt uz telpām ar šādu ekspozīcijas līmeni. Radona tilpuma aktivitātes (VA) līmenis pie 2 pCu/l (74 Bq/m3) un augstāks ir novērojams 20-50% dzīvojamo telpu atkarībā no apbūves veida un ģeogrāfiskā novietojuma. Acīmredzot, pat zemas intensitātes radona iedarbība var izraisīt ievērojamu sastopamības pieaugumu, ņemot vērā problēmas globālo mērogu. Šķiet būtiski izpētīt blīvi jonizējošā starojuma zemu devu slodzes ietekmi uz cilvēka ķermeni.

Radons šobrīd ir atzīts par vienu no visbīstamākajiem kancerogēniem, kas ietekmē cilvēkus. Dabā radiācijas radona faktoram nav būtiskas nozīmes, jo radona gāze izkliedējas lielā gaisa daudzumā un diezgan ātri sadalās (pusperiods Rn222 = 3,82 dienas). Tajā pašā laikā dzīvojamās un tehniskās ēkas ir sava veida slazdi, kas uzkrāj radonu (līdz 10 reizēm salīdzinājumā ar brīvu gaisu). Radona perēkļi bieži atrodas sporādiski, radons tiek uzskatīts par galveno hromosomu aberāciju biežuma pieauguma cēloni līdzīgās pakļautajās grupās.

Viena no efektīvām biomonitoringa metodēm ir tieša DNS bojājuma pakāpes novērtēšana asins šūnās ar "DNS komētas" metodi (atsevišķu šūnu gēla elektroforēze). Šī metode ietver agarozes gēlā ievietoto šūnu līzi, bet DNS migrē elektriskā laukā. Šūnām ar palielinātu dubulto pārtraukumu biežumu ir raksturīga pastiprināta DNS migrācija uz anodu. 1988. gadā Singhs un kolēģi ierosināja metodes sārmainu modifikāciju, tostarp līzes soli pie pH>13. Šī versija ievērojami palielina metodes jutīgumu, ļaujot noteikt atsevišķus pārtraukumus, sārmu labilās vietas, DNS-DNS un DNS-olbaltumvielu krusteniskās saites, kā arī nepilnīga remonta vietas. Tā kā lielākajai daļai genotoksisko vielu dominē atsevišķu DNS pārtraukumu ietekme, metodes sārmainā modifikācija ļāva ievērojami palielināt testa informācijas saturu un jutīgumu. Viena no galvenajām priekšrocībām ir iespēja noteikt genotoksisku iedarbību citotoksisko faktoru vienlaicīgas darbības apstākļos, kas izraisa hromosomu traucējumu veidošanos, bet kuriem nav genotoksiskas iedarbības. Apstākļos, kad pH > 12, DNS denaturējas un virknes atritinās, jo tiek iznīcinātas ūdeņraža saites starp 2 spirālēm. Sasniedzot pH 12,6, sārmainas labilas vietas, piemēram, apurīna/apirimidīna vietas, tiek pārveidotas par atsevišķiem DNS pārtraukumiem. Pie pH>13 tiek sasniegta maksimālā sārmu labilo vietu transformācijas pakāpe.

materiāli un metodes

Parauga raksturlielums

Katra aptaujātā persona aizpildīja personīgo anketu, kurā bija iekļauta informācija par vecumu, veselības stāvokli, tabakas un alkohola lietošanu, darba apdraudējumiem, rentgendiagnostikas procedūrām, gaisa satiksmi, vakcināciju un medikamentu lietošanu 3 mēnešu laikā pirms aptaujas. Tika atlasīta 39 subjektu grupa, kas nebija pakļauti potenciāli genotoksiskiem faktoriem. Visi pārbaudītie bija jaunāki par 40 gadiem. Kopumā tika pārbaudīti 18 vīrieši (vidējais vecums 29 gadi) un 21 sieviete (vidējais vecums 31 gads).

Pētījums veikts saskaņā ar Kemerovas Valsts universitātes Ētikas komisijas prasībām, pētījuma protokols apstiprināts 2016.gada 10.oktobra komisijas sēdē Nr.4. Katrs dalībnieks parakstīja informētas piekrišanas veidlapu, kurā bija informācija par pētījuma mērķi.

Biomateriālu paraugi

Venozās asins paraugi tika savākti 4 ml vakuuma mēģenēs, kas satur nātrija-EDTA kā antikoagulantu. Materiāls tika savākts no 2016. gada novembra līdz 2017. gada aprīlim. 1-2 stundu laikā paraugi tika nogādāti laboratorijā. Visi paraugi tika kodēti un apstrādāti. DNS komētas metode tika uzsākta uzreiz pēc paraugu ierašanās.

Atsevišķu šūnu gēla elektroforēze (DNS komētas metode)

DNS komētas metode tika veikta sārmainā modifikācijā, ko izstrādāja Singh et al. Pirmais gēla slānis bija 1% standarta agarozes šķīdums (Applichem, ASV). Šūnas tika pārklātas ar 1% agarozi ar zemu kušanas temperatūru (Applichem, ASV) 39 ° C temperatūrā. 70 μl asins šūnu suspensijas zemas kušanas agarozē novietoja uz stikla ar standarta agarozi un novietoja uz ledus, līdz gēls pilnībā sacietēja. Pēc sacietēšanas priekšmetstikliņus 12 stundas ievietoja līzes buferšķīdumā 4 ° C temperatūrā. Lizes bufera sastāvs: 2,5 mol/l NaCl (Vekton, Krievija), 0,1 mol/l Na2EDTA (Vekton, Krievija), 1% Triton X-100 (Amresco, ASV), 10% DMSO ("Vekton", Krievija). ). Pēc līzes tika veikta horizontālā elektroforēze (300 mA, 25 V, 30 min) sārmainā buferšķīdumā (pH>13). Pirms elektroforēzes bija 20 minūtes. apstrāde ar sārmainu buferšķīdumu (300 mM NaOH (Vekton, Krievija), 1 mM Na2EDTA (Vekton, Krievija). Līze un elektroforēze tika veikta 4°C temperatūrā bez tiešas saules gaismas. Pēc elektroforēzes brilles tika neitralizētas trīs reizes fosfātu buferētā sāls šķīdumā PBS pH 7,5 (Amresco, ASV) Pēc tam priekšmetstikliņus 5 minūtes apstrādāja ar 70% etanolu, žāvēja un iekrāso ar 50 µl viena SYBR GREEN (Biotech-Industriya, Krievija).

"Komētu" analīze

Fragmentācijas parametri tika novērtēti ar SYBR GREEN krāsotu preparātu mikrofotogrāfiju, izmantojot Zeiss Axio Imager 2 mikroskopu. No katra pētāmā parauga tika nofotografētas kopā 100 nejauši atlasītas komētas ar x400 palielinājumu. Turpmākā fotogrāfiju apstrāde tika veikta, izmantojot CASP programmatūras pakotni. Tika aprēķināti komētas astes garuma, astes momenta un DNS daļas parametri komētas astē.

Statistikas metodes

Statistisko datu analīze tika veikta, izmantojot Statistica 10.0 pakotni. Rezultātiem tika aprēķinātas vidējās vērtības un 95% ticamības intervāla robežas (CI 95). Grupu salīdzinājumi tika veikti, izmantojot Mann-Whitney U-testu. Nozīmīguma pakāpe tika pieņemta 5% līmenī. Korelācija starp mēriem neparametrisko datu gadījumā tika aprēķināta, izmantojot Pīrsona korelācijas koeficientu pakāpēm. Tajā pašā laikā paraugiem, kuros ir vairāk nekā 50 cilvēku, tika aprēķināta arī Studenta testa vērtība, pamatojoties uz Pīrsona korelācijas koeficienta vērtību.

rezultātus

DNS daļa komētas astē nepārsniedza 15%. Radona tilpuma aktivitātes (VA) vidējā vērtība iekštelpu gaisā bija 89,4 Bq/m3, gamma fona AEDR vērtība 0,12 μSv/h, beta starojuma plūsmas blīvums 0,6 s-1. Vīriešiem tika paaugstināts DNS fragmentācijas līmenis 3 parametros, taču šī tendence nesasniedza statistisku nozīmīgumu (1. tabula).

1. tabula

DNS fragmentācijas rādītāji izmeklētajiem vīriešiem un sievietēm

Par radona RA robežlīmeni gaisā tika izvēlēts līmenis 74 Bq/m3, kas atbilst 2 pCu/l gaisa. Radona vidējais VA bija 47 Bq/m3 pirmajā grupā un 143 Bq/m3 otrajā grupā. Vislielākais informācijas saturs tika noteikts komētu astes momenta rādītājam. Augstākā radona grupā astes moments bija paaugstināts, taču šī tendence nesasniedza statistiskā nozīmīguma līmeni (2. tabula). Šī tendence ir raksturīga tikai aptaujātajiem vīriešiem.

2. tabula

DNS fragmentācijas rādītāji grupās, kas diferencētas pēc dzimuma un radona OA

Tika pētīta arī iespējamā DNS indikatoru atkarība no gamma starojuma ADER lieluma dzīvojamās telpās. Pārbaudei tika aprēķināts korelācijas koeficients starp DNS bojājuma indeksiem un gamma starojuma ADER. Tika konstatēta pozitīva korelācija starp DNS komētu parametriem un gamma starojuma jaudas palielināšanos (attēls). Tajā pašā laikā visās pārbaudītajās telpās gamma starojuma ADER bija pieļaujamās robežās.

DNS fragmentācijas indikatoru atkarība no gamma starojuma AEDR dzīvojamās telpās (r - Spīrmena korelācijas koeficients, p - "nulles" hipotēzes varbūtība)

Diskusija

Radiācijas iedarbība

Jonizējošais starojums spēj izraisīt DNS bojājumu kopu veidošanos, kas tiek realizēta divvirzienu pārtraukumu un citu kompakti izvietotu bojājumu veidā. Reti un blīvi jonizējošais starojums rada aptuveni vienādu atsevišķu DNS bojājumu skaitu uz absorbētās devas vienību, bet blīvi jonizējošā starojuma (alfa daļiņu) gadījumā šie bojājumi ir sadalīti mazākā skaitā DNS apgabalu, kas nozīmē, ka palielinās bojājumu skaits klasterī; piemēram, vidējam bojājumu skaitam klasterī ir tendence palielināties līdz ar lineāro enerģijas pārnesi. Gamma starojums, kas reģistrēts visu izmeklēto dzīvesvietās, nepārsniedz regulētās fona vērtības. Izmaiņas gamma fonā, visticamāk, izraisījušas ēku un būvmateriālu īpatnības.

"Komētu" analīze

DNS komētas metode ir vienkāršs un ātrs tests, kas efektīvi mēra DNS bojājumu un bojājumu novēršanas līmeni pēc iedarbības. Šajā pētījumā netika konstatēta būtiska neviendabība DNS bojājumu līmeņa ziņā pētītajā populācijā. Vairākos darbos, kas veltīti bioloģiskajai dozimetrijai, jau agrāk tika atzīmētas grūtības atklāt zemu starojuma devu iedarbību. Tajā pašā laikā lielākajā daļā pētījumu tika pētītas personu grupas, kas pakļautas ārējam mākslīgam avotam, piemēram, radioloģisko un radioloģisko iekārtu personāls.

DNS fragmentācijas ātruma mērījumi var atspoguļot gan individuālo DNS bojājumu līmeni, gan spēju novērst radiācijas bojājumus. Iepriekš vairāki pētījumi atklāja labošanas gēnu spēju modulēt iedzimto materiālu traucējumu biežumu. Novērotais DNS bojājumu modelis ir līdzsvara rezultāts starp bojājumu un DNS labošanu, un zems bojājumu līmenis vai spēcīgas korelācijas trūkums var būt gan zema bojājuma, gan augstas individuālās remonta efektivitātes rezultāts.

Saskaņā ar dažām aplēsēm gada sezona (vasarā parametri tiek palielināti) un medicīniskā apstarošana dod vislielāko ieguldījumu komētas DNS rādītāju pieaugumā neražošanas faktoriem. Mūsu darbā šie faktori nevar būtiski ietekmēt, jo bioloģiskā materiāla ievākšana tika veikta gada ziemas periodā, un no izlases tika izslēgtas visas personas, kurām 3 mēnešu laikā pirms pētījuma tika veiktas rentgena pārbaudes. . Korelāciju trūkums ar radona tilpuma koncentrāciju var būt saistīts ar mazo parauga lielumu. Nākotnē šo pētījumu virzienu plānots turpināt, palielinot izlases lielumu.

Secinājums

Ilgstošas ​​​​zemu starojuma devu iedarbības ietekmes izpēte ir sarežģīts uzdevums; nepieciešamība atlasīt paraugus un kontrolēt pavadošos faktorus var izkropļot attēlu. Prezentētajā pētījumā nebija iespējams konstatēt statistiski nozīmīgas korelācijas ar radona tilpuma aktivitātes rādītājiem, bet tajā pašā laikā konstatētās korelācijas ar gamma fona rādītājiem liecina par šī pētījuma perspektīvām. Ir skaidrs, ka šāda veida pētījumam ir nepieciešams novērtēt remontdarbu lietderības koeficientu, kas ļautu atšķirt un salīdzināt cilvēkus ar līdzīgām remonta īpašībām.

Ar šo pētījumu nav nekādu interešu konfliktu.

Pētījumu atbalstīja Krievijas Fundamentālo pētījumu fonds (nr. 16-34-60069\15 mol_a_dk).

Bibliogrāfiskā saite